基于GSM技術(shù)的配電干式變壓器防盜系統硬件設計

針對近年來(lái)配電干式變壓器盜竊日益嚴重的情況，為了加強配電干式變壓器的安全保護，及時(shí)準確地制止犯罪行為，建立了短信報警防盜系統。該系統能夠及時(shí)準確地發(fā)送報警信息，具有良好的應用價(jià)值和推廣前景。關(guān)鍵詞：配電干式變壓器；GSM防盜；由于電力系統配電網(wǎng)的特殊性，配電網(wǎng)中干式變壓器的配電點(diǎn)廣，管理難度大，特別容易被盜。近年來(lái)，情況越來(lái)越嚴重。從2001年至今，僅石河子地區就有50多臺干式變壓器被盜，造成經(jīng)濟損失約200萬(wàn)元。目前普遍采用的措施是機械防盜，可以起到一定的作用，但被盜時(shí)不能較好時(shí)間發(fā)現，及時(shí)制止犯罪。針對這一問(wèn)題，提出了一種基于GSM短信技術(shù)的無(wú)線(xiàn)防盜系統。1GSM短消息通信模式的特點(diǎn)是覆蓋范圍廣，發(fā)射功率低，GSM無(wú)線(xiàn)MODEM發(fā)射功率低，平時(shí)處于待機狀態(tài)。收發(fā)功耗僅為0.6W，收發(fā)過(guò)程僅持續1 ~ 2秒。數據傳輸和接收速度更快。其發(fā)送和接收數據的速度基本可以和無(wú)線(xiàn)數據傳輸站相比，子控制點(diǎn)越多，其速度越接近無(wú)線(xiàn)數據傳輸站。申請方便，無(wú)需申請頻點(diǎn)和繳納無(wú)線(xiàn)電管理委員會(huì )管理費。與無(wú)線(xiàn)數據傳輸站相比，其天線(xiàn)因其頻點(diǎn)高而非常小(3 ~ 10 cm)，易于隱蔽，不易破壞，監控中心無(wú)需架設鐵塔和天線(xiàn)。成本相對較低，如果與移動(dòng)通信提供商適當協(xié)商，可以很好地控制成本。它可以方便地實(shí)現故障報告，隨時(shí)報告故障，大大提高了故障響應速度。2系統硬件設置根據盜竊的特點(diǎn)，絕大部分干式變壓器都是因為盜竊干式變壓器的線(xiàn)圈而被盜，因此需要現場(chǎng)實(shí)施放油。我們可以采用監測油位的方法，將油位的變化作為采樣，從而達到報警的目的。農電管理部門(mén)應當建立前端系統，并與相關(guān)部門(mén)簽訂通信協(xié)議。油位報警控制裝置應設置在干式配電變壓器的末端。前端系統和用戶(hù)端控制裝置應通過(guò)GSM基站實(shí)現無(wú)線(xiàn)短信傳輸。圖1報警裝置示意圖油位報警裝置是整個(gè)硬件系統的重要組成部分。報警裝置由數據采集模塊、CPU處理器、存儲模塊、GSM通信模塊和無(wú)線(xiàn)通信模塊組成，其原理框圖如圖1所示。油位信號通過(guò)數據采集和A/D轉換發(fā)送給CPU處理器，通過(guò)邏輯運算和數據處理得到各種電氣參數。報警器將這些參數保存在存儲器中，可以通過(guò)GSM通信端口或無(wú)線(xiàn)通信端口傳輸到后臺計算機或上位機。報警器配有備用電源，確保停電時(shí)報警器能正常工作。數據采集選用美QUATECH公司生產(chǎn)的DAQ-801數據采集卡。其主要性能指標有：采樣頻率40kHz；分辨率12位；有8個(gè)輸入通道；差分或單端輸入；輸入范圍5v；精度為0.05；觸發(fā)方式為T(mén)TL內部觸發(fā)，沿模擬電平等。測試表明，該系統具有性能可靠、測試穩定、抗干擾能力強的特點(diǎn)。使用時(shí)可插入微機的ISA擴展槽。動(dòng)態(tài)應變儀的輸出連接到采集卡的模擬輸入端口。GSM通信模塊。目前，GSM通信模塊由多家公司生產(chǎn)和提供，如西門(mén)子的TC35和TC35T模塊，WAVECOM的WAVECOM GSM調制解調器，上海貝爾的SBT6201CMPT模塊。大多數模塊都有標準的RS232接口，只能通過(guò)串行電纜連接到計算機或用戶(hù)自己的設備上并打開(kāi)電源來(lái)使用 #p#分頁(yè)標題#e#

監控中心還可以通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò )向報警器發(fā)送參數信息，并可以按名稱(chēng)獲取報警器的實(shí)時(shí)數據。3.1系統功能設置功能：報警的基本參數設置包括：數量、較低油位、報警油位；報警設置設置方式：低油位、被盜報警等。其他設置：存儲時(shí)間和傳輸時(shí)間。顯示器：用液晶顯示器顯示油位報警裝置的工作狀態(tài)，包括正常供電指示、正常運行指示、故障報警指示和通信指示；GSM網(wǎng)絡(luò )傳輸的數據包括序列號、低油位、防盜報警等。管理功能：通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊設備，實(shí)現上位機與報警器的點(diǎn)對點(diǎn)現場(chǎng)無(wú)線(xiàn)通訊；通過(guò)GSM短信，可以實(shí)現上位機與報警器的聯(lián)網(wǎng)，即監控中心向各個(gè)監控點(diǎn)發(fā)送短信，要求各個(gè)監控點(diǎn)發(fā)送實(shí)時(shí)數據。數據傳輸：數據傳輸是報警器與上位機之間的數據交換，傳輸方式有GSM短信傳輸和無(wú)線(xiàn)傳輸。3.2通信根據無(wú)線(xiàn)通信和GSM通信各自的特點(diǎn)，系統通信方式可以采用無(wú)線(xiàn)通信和GSM短信共存的方式。與GSM無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)相比，GSM公網(wǎng)短信模式運行成本更低。組網(wǎng)采用低成本、高可靠性的無(wú)線(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)現場(chǎng)通信和GSM公網(wǎng)短信。除了收發(fā)短信，我們還可以對短信服務(wù)系統提出以下特殊要求：將其劃分為先立的用戶(hù)組進(jìn)行處理。該用戶(hù)組短信發(fā)送延遲小于10分鐘，需要重發(fā)兩次。此用戶(hù)組中的短消息存儲不會(huì )被刪除。不接收用戶(hù)群外(包括移動(dòng)通信局)的短信。關(guān)閉該用戶(hù)組的所有呼叫功能。該用戶(hù)群的SIM卡做不間斷處理，保證該用戶(hù)群短信的通信質(zhì)量。結論本文利用油位報警器將無(wú)線(xiàn)通信和GSM組網(wǎng)相結合，通過(guò)報警實(shí)現對配電干式變壓器的點(diǎn)對點(diǎn)監控。通過(guò)油位的變化，可以及時(shí)準確地將被盜信息發(fā)送給管理人員。如果能增加一些其他參數，就可以監測干式變壓器的運行狀態(tài)，及時(shí)了解配電干式變壓器的運行狀態(tài)，具有很好的應用價(jià)值和推廣前景。如果能和機械防盜結合起來(lái)，可以達到更好的防盜效果。參考文獻[1]范順，漢水。配電網(wǎng)自動(dòng)化展望。中電力出版社。[2]江紅，熊思民。短信服務(wù)。重慶